現(xiàn)狀

　　隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國的普及和深化發(fā)展，企業(yè)的信息化建設(shè)不斷深入，各企業(yè)特別是大中型企業(yè)都加快了信息網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)；企業(yè)正逐步轉(zhuǎn)向利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)集中處理管理、生產(chǎn)、銷售、物流、售后服務(wù)等重要環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。

　　在現(xiàn)代化、大規(guī)模的汽車整車和零部件生產(chǎn)行業(yè)中，對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)采集，并根據(jù)需要及時(shí)地向物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量保證、計(jì)劃財(cái)務(wù)以及其他相關(guān)的各部門傳送各類信息，這對原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控、成本核算等都有著重要的作用，同時(shí)此數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的質(zhì)量跟蹤和售后服務(wù)有重要的意義。由于生產(chǎn)，質(zhì)量數(shù)據(jù)屬動(dòng)態(tài)信息，不僅數(shù)據(jù)量大，而且內(nèi)容龐雜，且由于此數(shù)據(jù)不僅用于生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量監(jiān)控等方面，同時(shí)還具有對產(chǎn)品終身質(zhì)量跟蹤等功能，因而必須保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；另外，出于對勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面的考慮，不可能在現(xiàn)場的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)都設(shè)定專人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入，所以數(shù)據(jù)的采集只能由計(jì)算機(jī)軟件來完成，由系統(tǒng)來保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確，這就是本系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)施的重點(diǎn)所在。

　　目前存在的問題：

　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有有效共享，因而對影響生產(chǎn)過程的主要因素缺乏有效的監(jiān)控手段。從各生產(chǎn)車間來看，各生產(chǎn)裝置都上了PLC，但裝置的數(shù)據(jù)只能顯示在裝置的操作站上，只有到生產(chǎn)現(xiàn)場的控制面板上，才能觀察到生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在車間辦公室、調(diào)度室，或公司領(lǐng)導(dǎo)，都無法直接看到現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。如果出差在外，想了解一下生產(chǎn)情況就更是無能為力了。

　　分散的“信息孤島”無法進(jìn)行集中化管理。由于各裝置信息封閉，即使在同一車間，由于采用的是不同廠家，或同一廠家不同型號的PLC，彼此間沒有數(shù)據(jù)通訊手段。這致使生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)，生產(chǎn)管理部門不能及時(shí)、有效地了解生產(chǎn)狀況，指導(dǎo)組織生產(chǎn)，這樣可能造成一定的浪費(fèi)。

　　沒有長期的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。隨著存儲(chǔ)介質(zhì)價(jià)格不斷下降，保存海量歷史數(shù)據(jù)成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲(chǔ)能力，或者歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力很有限，而長期的歷史數(shù)據(jù)有助于事故的事后分析。

　　質(zhì)量信息反饋滯后，導(dǎo)致加工成本增加。測試數(shù)據(jù)直接反映生產(chǎn)的質(zhì)量情況，對指導(dǎo)生產(chǎn)具有非常重要的意義。目前這些數(shù)據(jù)沒有進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只有在現(xiàn)場操作站才能看到。這些數(shù)據(jù)需要通過電話或報(bào)表形式報(bào)送生產(chǎn)管理部門，造成信息遲滯，并且不方便進(jìn)行對比分析，形成一定的信息資源浪費(fèi)。因此及時(shí)準(zhǔn)確地將質(zhì)量數(shù)據(jù)反饋給設(shè)置操作人員和生產(chǎn)調(diào)度人員，可以保證有效地控制生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

　　綜合統(tǒng)計(jì)分析和應(yīng)用力度不夠。各生產(chǎn)車間長期發(fā)展積累的數(shù)據(jù)是公司的巨大財(cái)富，它目前還是一個(gè)未被充分發(fā)掘利用的寶藏。大量的數(shù)據(jù)只被用于現(xiàn)場監(jiān)控，而沒有對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

　　數(shù)據(jù)采集難度大。由于生產(chǎn)設(shè)備都成套采購或引進(jìn)的，本企業(yè)對控制系統(tǒng)沒有足夠的資料的，增加了數(shù)據(jù)采集難度。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成依據(jù)三層次結(jié)構(gòu)形式[即管理層（或稱辦公網(wǎng)絡(luò)）、監(jiān)控層和生產(chǎn)層三層次結(jié)構(gòu)]設(shè)計(jì)。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)辦公網(wǎng)與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)的隔離，避免病毒從辦公網(wǎng)傳到生產(chǎn)網(wǎng)中來，保障生產(chǎn)網(wǎng)的安全，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求，在每條生產(chǎn)線放置一臺前置機(jī)，前置機(jī)可根據(jù)客戶應(yīng)用情況，采用單/雙顯示器，如前置機(jī)無人操作，那么顯示器懸掛于所在生產(chǎn)線上方顯示實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和公司發(fā)布的通知。負(fù)責(zé)各自生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在通過辦公網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送到管理層對數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)、管理、分析、歷史追溯等功能。

　　依據(jù)實(shí)現(xiàn)情況，采用原網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)利舊的方案，只需在計(jì)算機(jī)上安裝紫金橋組態(tài)軟件，負(fù)責(zé)與控制系統(tǒng)以太網(wǎng)通訊的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)斷線數(shù)據(jù)暫存和恢復(fù)等功能。

　　監(jiān)控層和管理層數(shù)據(jù)庫間通訊故障時(shí)，監(jiān)控層數(shù)據(jù)源能夠?qū)嗑€期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后能自動(dòng)將數(shù)據(jù)恢復(fù)到管理層數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)恢復(fù)保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺：對生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)；

　　提供分析手段：對生產(chǎn)數(shù)據(jù)和相關(guān)的信息建立生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)倉庫,通過豐富的統(tǒng)計(jì)分析方法和手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；

　　采用自動(dòng)化、信息化的技術(shù)，解決人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)量和質(zhì)量問題；

　　設(shè)備運(yùn)行信號、設(shè)備緊急停機(jī)信號、對應(yīng)的故障工位號及故障類型信號和故障恢復(fù)信號的采集；

　　生產(chǎn)信息、故障信息、通知等LED目視看板功能；

　　生產(chǎn)信息及故障信息的歷史紀(jì)錄存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、查詢功能；

　　設(shè)備重要工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線跟蹤、歷史曲線追溯、質(zhì)量分析；

　　設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間和所有設(shè)備的完好率統(tǒng)計(jì)，提高設(shè)備利用率；

　　可以提供日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、查詢報(bào)表、自定義報(bào)表等多種報(bào)表展現(xiàn)形式；

　　統(tǒng)計(jì)過程控制（StatisticalProcessControl）SPC是質(zhì)量管理的有力工具，它可以保持生產(chǎn)線穩(wěn)定，減少質(zhì)量波動(dòng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)據(jù)庫內(nèi)置SPC點(diǎn)，可以提供多種控制圖和分析數(shù)據(jù)，全程監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。

　　工藝重要參數(shù)的追蹤，發(fā)現(xiàn)操作的潛在問題，并能對各個(gè)班組的操作水平進(jìn)行評估、考核；

　　系統(tǒng)采用具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件技術(shù)，并根據(jù)目前企業(yè)信息化發(fā)展的特點(diǎn)，即能達(dá)到現(xiàn)有需求也可根據(jù)監(jiān)控與管理要求的增加進(jìn)行擴(kuò)展；

　　促使設(shè)計(jì)、工程及生產(chǎn)部門提高每個(gè)環(huán)節(jié)的效率，確保成本競爭力以降低成本并捕捉各個(gè)層面的創(chuàng)新保持或提高質(zhì)量水平；

　　建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺：對生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)；

　　設(shè)計(jì)原則

　　穩(wěn)定性：采用當(dāng)前先進(jìn)成熟的技術(shù)和通用性較強(qiáng)的軟件產(chǎn)品；

　　實(shí)用性：合理配置和選取合適的產(chǎn)品型號，使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠和成本節(jié)約；

　　方便性：完善的管理系統(tǒng)，用戶操作方便直觀；

　　可擴(kuò)展性及易維護(hù)性原則；

　　開放性：為保證各供應(yīng)商產(chǎn)品的協(xié)同運(yùn)行，同時(shí)考慮到投資者的長遠(yuǎn)利益，本系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng)，并結(jié)合相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

　　系統(tǒng)功能

　　數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)

　　前置機(jī)通過與現(xiàn)場PLCOPC方式通訊，采集設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)如產(chǎn)能數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備狀態(tài)信息、影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)等,完成設(shè)備原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史追溯和統(tǒng)計(jì)分析起到重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。為企業(yè)建立一個(gè)數(shù)據(jù)倉庫，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫對于企業(yè)來說就如同飛機(jī)上的“黑匣子”。由于企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，企業(yè)中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息，客戶端的應(yīng)用程序可使用戶很容易在企業(yè)級實(shí)施管理，諸如工藝改進(jìn)、質(zhì)量控制、故障定位維護(hù)等，在業(yè)務(wù)管理和實(shí)時(shí)生產(chǎn)之間起到橋梁作用，更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化管理。

　　報(bào)警和事件功能

　　報(bào)警是控制過程或設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)出的警告，同時(shí)要求操作人員做出響應(yīng)，及時(shí)解決發(fā)生的問題。事件記錄了系統(tǒng)各種狀態(tài)的變化和操作人員的活動(dòng)情況，不要求操作人員作出響應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生一特定系統(tǒng)狀態(tài)時(shí)，比如某操作人員登錄到本系統(tǒng)時(shí),事件即被觸發(fā)。本系統(tǒng)支持“過程報(bào)警”、“設(shè)備故障報(bào)警”和“事件記錄”的保存、顯示、提醒和打印。

　　功能：

　　提供重要工藝參數(shù)限值報(bào)警、偏差報(bào)警、變化率報(bào)警等多種報(bào)警方式；

　　提供設(shè)備故障報(bào)警,故障信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，對故障信息進(jìn)行報(bào)警和恢復(fù)，及時(shí)了解和解決設(shè)備故障，為設(shè)備建立“病歷庫”；

　　報(bào)警存儲(chǔ)和報(bào)警查詢；

　　對人工修改的重要生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)記錄、保存和查詢；

　　曲線分析

　　實(shí)時(shí)曲線

　　實(shí)時(shí)趨勢可以察看某一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)，而且實(shí)時(shí)趨勢也可以保存一小段時(shí)間的數(shù)據(jù)趨勢，這樣使用它就可以了解當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況和工藝參數(shù)的執(zhí)行情況。

　　歷史曲線

　　歷史趨勢可以方便的觀察數(shù)據(jù)庫中的重要參數(shù)歷史點(diǎn)在任意一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài),對生產(chǎn)工藝參數(shù)追溯，方便了解過去時(shí)刻決定產(chǎn)品質(zhì)量的參數(shù)執(zhí)行情況，有效的為工藝人員提供分析。

　　趨勢分析

　　趨勢分析能夠更加靈活的觀察數(shù)據(jù)參數(shù)在任意一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)，不同時(shí)刻同一參數(shù)的對比等。同時(shí)提供統(tǒng)計(jì)分析功能，可以對任何一段趨勢曲線的統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算，幫助工藝技術(shù)員和工程師進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和工藝的優(yōu)化。是增強(qiáng)的歷史數(shù)據(jù)分析組件。提供了更多的數(shù)據(jù)分析手段，在查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，確定具體的統(tǒng)計(jì)范圍，在統(tǒng)計(jì)區(qū)就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出相關(guān)統(tǒng)計(jì)信息。在計(jì)算某些統(tǒng)計(jì)值時(shí)，比如：CP、CPK，還需要用到統(tǒng)計(jì)上限和統(tǒng)計(jì)下限。選擇相關(guān)曲線后，您可以通過移動(dòng)上值線和下值線來動(dòng)態(tài)設(shè)置該曲線的統(tǒng)計(jì)上下限,可以在歷史曲線上做標(biāo)記說明，同時(shí)提供了更多的函數(shù)接口，可以導(dǎo)出到EXCEL對數(shù)據(jù)進(jìn)行再次分析。

　　設(shè)備管理

　　可以通過設(shè)備管理功能塊，有效的對設(shè)備進(jìn)行管理。可以記錄一個(gè)設(shè)備的啟停次數(shù)、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，并且可以對設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)打開報(bào)警開關(guān)時(shí)，您可以選擇對設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間或連續(xù)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行報(bào)警處理，這時(shí)您需要輸入最大累計(jì)運(yùn)行時(shí)間或最大連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，只要設(shè)備運(yùn)行時(shí)間超限，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，提示您做相應(yīng)的處理。有效的提高設(shè)備利用率和減小設(shè)備故障率。

　　圖表

　　以餅圖和棒狀圖對產(chǎn)量和某一型號或某一批次產(chǎn)品合格率進(jìn)行直觀的展現(xiàn),可按產(chǎn)品型號、班、日、月、年進(jìn)行查詢。

　　目視看板

　　通過懸掛于生產(chǎn)線上方的電視機(jī)，顯示每條生產(chǎn)線當(dāng)前的生產(chǎn)信息、設(shè)備狀態(tài)信息、產(chǎn)能信息和重要通知等。

　　事故追憶

　　對設(shè)備故障或產(chǎn)品質(zhì)量等事件相關(guān)點(diǎn)的歷史狀態(tài)進(jìn)行詳實(shí)記錄，以便對事故產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。事件的種類、數(shù)量、關(guān)聯(lián)點(diǎn)、事件發(fā)生前后時(shí)間范圍等都可以自由指定。

　　報(bào)表

　　1.生產(chǎn)報(bào)表

　　本系統(tǒng)通過與現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)通訊獲取生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，無法自動(dòng)獲取的數(shù)據(jù)采用人工錄入的方式，通過對原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)的加工，可以形成各類報(bào)表:包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表、班報(bào)、日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)等，報(bào)表可查詢、打印、導(dǎo)出EXECL等，報(bào)表樣式可根據(jù)客戶要求定制。報(bào)表樣式參考如下圖：

　　1.1可以查詢?nèi)我鈺r(shí)間段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)

　　1.2以月為單位查詢歷史記錄

　　2.設(shè)備運(yùn)行報(bào)表

　　記錄設(shè)備運(yùn)行的重要參數(shù)，為設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　3.工藝參數(shù)報(bào)表

　　對產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和展現(xiàn)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供重要分析數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)工具實(shí)際上也是紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫一種對外通訊接口，只是它面向的是具有ODBC連接方式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。通過ODBC連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)工具將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按固定的表結(jié)構(gòu)形式寫入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，或者從表中讀取數(shù)據(jù)后將其寫入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。這種通訊方式實(shí)現(xiàn)了CIMS、ERP、LIMS等應(yīng)用管理系統(tǒng)及用戶開發(fā)的管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)信息交換的手段，提高了紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展。

　　SPC

　　SPC即統(tǒng)計(jì)過程控制（StatisticalProcessControl）。SPC主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。

　　網(wǎng)絡(luò)功能

　　管理層系統(tǒng)同時(shí)支持B/S和C/S結(jié)構(gòu)，用戶可以通過IE瀏覽器或者紫金橋客戶端進(jìn)行訪問。同時(shí)，完善的安全管理功能可以讓用戶在授權(quán)范圍內(nèi)訪問，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集平臺與運(yùn)行的門戶網(wǎng)站系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成。

　　安全管理

　　設(shè)置操作權(quán)限，不同用戶級別可以通過相應(yīng)的權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)修改設(shè)定參數(shù)，在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)能根據(jù)設(shè)定參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行。

　　多種開放接口

　　用戶可以通過系統(tǒng)提供的API接口，COM控件，OPC服務(wù)器、DDE服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通訊。

　　總結(jié)

　　確保訂單準(zhǔn)時(shí)交貨

　　縮短訂單生產(chǎn)過程時(shí)間

　　減少機(jī)臺產(chǎn)線停機(jī)等待時(shí)間

　　減少物料采購提前期

　　減少生產(chǎn)缺料情況

　　減少物料、成品、半成品的庫存

　　減少生產(chǎn)、生管的人力需求

　　讓生產(chǎn)管理透明化、可視化、可量化

　　提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本

　　靈活應(yīng)對多變的生產(chǎn)訂單

　　管理復(fù)雜的產(chǎn)品和工藝

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場

　　改善品質(zhì)管理的效果

　　提供完整準(zhǔn)確的制造數(shù)據(jù)

　　讓工作更輕松